Glicozidă cardiacă - Cardiac glycoside

Glicozida cardiacă
Clasa de droguri
Structura generală glicozidică cardiacă.svg
Structura generală a unei molecule de glicozidă cardiacă.
Identificatori de clasă
Utilizare Insuficiență cardiacă congestivă
Codul ATC C01A
Țintă biologică N / A+
/ K+
-ATPase
linkuri externe
Plasă D002301
În Wikidata

Glicozidele cardiace sunt o clasă de compuși organici care măresc forța de ieșire a inimii și scad viteza de contracții prin inhibarea pompei celulare de sodiu-potasiu ATPază . Utilizările lor medicale benefice sunt ca tratamente pentru insuficiența cardiacă congestivă și aritmiile cardiace ; cu toate acestea, toxicitatea lor relativă le împiedică să fie utilizate pe scară largă. Cel mai frecvent găsit ca metaboliți secundari în mai multe plante, cum ar fi plantele de vulpe , acești compuși au totuși o gamă variată de efecte biochimice în ceea ce privește funcția celulelor cardiace și au fost, de asemenea, sugerați pentru utilizarea în tratamentul cancerului.

Clasificare

Structura generală

Structura generală a unui glicozid cardiac constă dintr-o moleculă de steroizi atașată la un zahăr ( glicozidă ) și o grupă R. Nucleul steroidic este format din patru inele condensate la care pot fi atașate alte grupe funcționale, cum ar fi grupările metil , hidroxil și aldehidă , pentru a influența activitatea biologică a moleculei generale. Glicozidele cardiace variază, de asemenea, în grupurile atașate la ambele capete ale steroidului. Mai exact, diferite grupuri de zahăr atașate la capătul de zahăr al steroidului pot modifica solubilitatea și cinetica moleculei; cu toate acestea, porțiunea lactonică de la capătul grupului R îndeplinește doar o funcție structurală.

În special, structura inelului atașat la capătul R al moleculei permite clasificarea acestuia fie ca cardenolidă, fie ca bufadienolidă. Cardenolidele diferă de bufadienolide datorită prezenței unei "enolide", un inel cu cinci membri, cu o legătură dublă simplă, la capătul lactonei. Bufadienolidele, pe de altă parte, conțin o "dienolidă", un inel cu șase membri, cu două legături duble, la capătul lactonei. În timp ce compușii ambelor grupuri pot fi folosiți pentru a influența debitul cardiac al inimii, cardenolidele sunt mai frecvent utilizate din punct de vedere medical, în principal datorită disponibilității pe scară largă a plantelor din care sunt derivate.

Clasificare

Glicozidele cardiace pot fi clasificate mai specific pe baza plantei din care sunt derivate, ca în lista următoare. De exemplu, cardenolidele au fost derivate în primul rând din plantele de foxglis Digitalis purpurea și Digitalis lanata , în timp ce bufadienolidele au fost derivate din veninul bufului de trestie Bufo marinus , din care primesc porțiunea „bufo” a numelui lor. Mai jos este o listă a organismelor din care pot fi derivate glicozide cardiace.

Exemplu de structură chimică a oleandrinei , un glicozid cardiac toxic puternic extras din tufa Oleander .

Plante din care pot fi derivate cardenolide

Organisme din care pot fi derivate cardenolide

  • unele specii de gândaci Chrysolina , inclusiv Chrysolina coerulans , au glicozide cardiace (inclusiv Xiloză ) în glandele lor defensive.

Organisme din care pot fi derivate bufadienolide

Mecanism de acțiune

Glicozidele cardiace afectează pompa ATPază sodiu-potasiu din celulele musculare cardiace pentru a le modifica funcția. În mod normal, aceste pompe de sodiu-potasiu mută ionii de potasiu și ionii de sodiu în afară. Glicozidele cardiace, cu toate acestea, inhibă această pompă stabilizând-o în starea de tranziție E2-P, astfel încât sodiul nu poate fi extrudat: concentrația de sodiu intracelular crește, prin urmare. În ceea ce privește mișcarea ionilor de potasiu, deoarece atât glicozidele cardiace, cât și potasiul concurează pentru legarea de pompa ATPase, modificările concentrației extracelulare de potasiu pot duce la modificarea eficacității medicamentului. Cu toate acestea, prin controlul atent al dozei, astfel de efecte adverse pot fi evitate. Continuând cu mecanismul, nivelurile crescute de sodiu intracelular inhibă funcția unui al doilea schimbător de ioni cu membrană, NCX , care este responsabil pentru pomparea ionilor de calciu din celulă și a ionilor de sodiu într-un raport de 3Na+
/ Ca2+
. Astfel, ionii de calciu nu sunt extrudați și vor începe să se acumuleze și în interiorul celulei.

Homeostazia calciului întreruptă și concentrațiile crescute de calciu citoplasmatic determină absorbția crescută a calciului în reticulul sarcoplasmatic (SR) prin intermediul transportatorului SERCA2. Depozitele ridicate de calciu din SR permit o eliberare mai mare de calciu la stimulare, astfel încât miocitul poate obține o contracție mai rapidă și mai puternică prin ciclism transversal. Perioada refractară a nodului AV este crescută, deci glicozidele cardiace funcționează și pentru scăderea ritmului cardiac. De exemplu, ingerarea digoxinei duce la creșterea debitului cardiac și scăderea ritmului cardiac fără modificări semnificative ale tensiunii arteriale; această calitate îi permite să fie utilizată pe scară largă medicamentos în tratamentul aritmiilor cardiace.

Semnificația clinică

Glicozidele cardiace au servit mult timp ca principalul tratament medical pentru insuficiența cardiacă congestivă și aritmia cardiacă , datorită efectelor lor de creștere a forței de contracție musculară, reducând în același timp ritmul cardiac. Insuficiența cardiacă se caracterizează printr-o incapacitate de a pompa suficient sânge pentru a susține corpul, posibil datorită unei scăderi a volumului sângelui sau a forței sale contractile. Tratamentele pentru această afecțiune se concentrează astfel pe scăderea tensiunii arteriale , astfel încât inima să nu trebuiască să exercite la fel de multă forță pentru a pompa sângele sau să crească direct forța contractilă a inimii, astfel încât inima să poată depăși tensiunea arterială mai mare. Glicozidele cardiace, cum ar fi digoxina și digitoxina utilizate în mod obișnuit, se ocupă de acestea din urmă, datorită activității lor inotrope pozitive . Pe de altă parte, aritmia cardiacă reprezintă modificări ale ritmului cardiac, fie mai rapide ( tahicardie ), fie mai lente ( bradicardie ). Tratamentele medicamentoase pentru această afecțiune acționează în principal pentru a contracara tahicardia sau fibrilația atrială prin încetinirea ritmului cardiac, așa cum se face prin glicozide cardiace.

Cu toate acestea, din cauza problemelor de toxicitate și dozare, glicozidele cardiace au fost înlocuite cu medicamente sintetice, cum ar fi inhibitorii ECA și beta-blocantele și nu mai sunt utilizate ca tratament medical primar pentru astfel de afecțiuni. În funcție de gravitatea afecțiunii, totuși, acestea pot fi utilizate în continuare împreună cu alte tratamente.

Toxicitate

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit plante care conțin glicozide cardiace și extractele lor brute ca acoperiri cu săgeți, ajutoare omicide sau suicidare, otrăvuri pentru șobolani, tonice cardiace, diuretice și emetice, în principal datorită naturii toxice a acestor compuși. Astfel, deși glicozidele cardiace au fost utilizate pentru funcția lor medicinală, trebuie recunoscută și toxicitatea lor. De exemplu, în 2008, centrele otrăvitoare din SUA au raportat 2.632 de cazuri de toxicitate la digoxină și 17 cazuri de decese legate de digoxină. Deoarece glicozidele cardiace afectează sistemul cardiovascular, neurologic și gastro-intestinal, aceste trei sisteme pot fi utilizate pentru a determina efectele toxicității. Efectul acestor compuși asupra sistemului cardiovascular prezintă un motiv de îngrijorare, deoarece pot afecta direct funcția inimii prin efectele lor inotrope și cronotrope. În ceea ce privește activitatea inotropă, doza excesivă de glicozide cardiace are ca rezultat contracții cardiace cu forță mai mare, deoarece calciul suplimentar este eliberat din SR al celulelor musculare cardiace. Toxicitatea are ca rezultat și modificări ale activității cronotrope cardiace, rezultând multiple tipuri de aritmie și tahicardie ventriculară potențial fatală . Aceste disritmii sunt efectul unui aflux de sodiu și scăderea pragului potențial de membrană în repaus în celulele musculare cardiace. Atunci când sunt luați dincolo de un interval de dozare restrâns specific fiecărei glicozide cardiace, acești compuși pot deveni rapid periculoși. Pe scurt, ele interferează cu procesele fundamentale care reglează potențialul membranei . Acestea sunt toxice pentru inimă, creier și intestin la doze greu accesibile. În inimă, cel mai frecvent efect negativ este contracția ventriculară prematură .

Referințe

linkuri externe